Für Kfz geeignete Optokoppler und Fotorelais

Die für Kfz geeigneten Komponenten von Toshiba wurden so konzipiert, dass sie die Leistung in den anspruchsvollsten Automobilanwendungen maximieren. Aufgrund der gestiegenen Marktnachfrage nach Elektrofahrzeugen sind mehr Komponenten erforderlich, die eine Isolierung über mehrere Spannungspegel in Bereichen wie Batteriemanagementsystemen (BMS), Wechselrichtern und DC/DC-Wandlern bieten. Darüber hinaus sind Fotorelais ein hervorragender Halbleiterersatz für ein traditionelles mechanisches Relais. Einer der Hauptvorteile des Einsatzes von Fotorelais gegenüber mechanischen Relais ist die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit, was besonders bei Fahrzeugen mit längerer Lebensdauer wichtig ist.

Optokoppler

Die Kfz-Optokoppler von Toshiba sind in vier Familien erhältlich: mit IC-Ausgängen in verschiedenen Konfigurationen, Transistorausgängen sowie photovoltaischen Ausgängen und MOSFET-Ausgängen (so genannte Fotorelais). Alle Isolationsspannungen werden für 3750 _VRMS garantiert.

IC-Ausgang

Mit einem Bereich von 1 Mbps bis 20 Mbps sind diese Optokoppler ideal für die Kommunikation über eine Isolationsbarriere. Die Ausgangskonfigurationen besitzen entweder eine Open-Collector- oder eine Totem-Pole-Struktur. Alle diese Optokoppler mit IC-Ausgang sind in einem 5-poligen SO6-Gehäuse mit 3,7 mm × 7,0 mm × 2,1 mm untergebracht.

Transistorausgang

Der Optokoppler nutzt einen Transistorausgang innerhalb der internen Struktur; daher sind die Haupteigenschaften die eines Transistors. Das Stromübersetzungsverhältnis (current transfer ratio, CTR) variiert zwischen 50 und 900, und die _VCEO beträgt entweder 40 V oder 80 V. Je nach Präferenz sind VCE_(sat) und _IC(max) konstant bei 0,4 V bzw. 0,05 A. Diese Transistor-Optokoppler sind in einem SO4-Gehäuse mit den Abmessungen 2,6 mm × 7,0 mm × 2,1 mm und einem 4-poligen SO6 mit den Abmessungen 3,7 mm × 7,0 mm × 2,1 mm untergebracht.

Photovoltaischer Ausgang

Toshiba bietet zwei verschiedene Optokoppler mit photovoltaischem Ausgang an. Sie nutzen ein Fotodiodenarray als primäre Kopplungsmethode. Beide bieten eine ähnliche Funktion und ein Kurzschlussstromminimum (ISC_(min)) von 12 μA sowie ein Spannungsunterbrechungsminimum (VOC_(min)) von 7 V. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht im internen Steuerkreis, der es dem TLX9906 ermöglicht, etwa 80 % schneller abzuschalten (0,2 ms gegenüber 1 ms). Diese beiden sind ebenfalls in einem 4-poligen SO6 mit den Abmessungen 3,7 mm x 7,0 mm x 2,1 mm erhältlich.

MOSFET-Ausgang (Fotorelais)

Fotorelais sind eine großartige moderne Ersatzlösung für traditionelle mechanische Relais. Der bedeutendste Vorteil ist die Halbleiterfunktionalität, die im Vergleich zum traditionellen mechanischen Relais, das eine Spule immer wieder vor- und zurückbewegt, eine höhere Lebensdauer ermöglicht. Diese Verschleißfreiheit ist bei einem Produkt, das auf eine lange Lebensdauer ausgelegt ist, sehr wünschenswert. Darüber hinaus sind Fotorelais funktionell schneller und weniger laut. Es gibt kein Prellen und keine physische Bewegung. Die Signale sind sauber und schnell – zwei wesentliche Merkmale. Das AEC-Q101-zugelassene Fotorelais besitzt im abgeschalteten Zustand eine Spannung V_OFF von maximal 600 V und einen maximalen Strom (I_ON) von 15 mA im eingeschalteten Zustand. Dieses Fotorelais ist ebenfalls in einem 4-poligen SO6-Gehäuse untergebracht, das wesentlich kleiner als ein herkömmliches mechanisches Relais ist.

Diagramm